Dissertação

{en_GB=ZFC Superconductor Magnetic Levitation System "Maglev-Tuga" - Guidance and Lateral Stability} {} EVALUATED

{pt=É feita a comparação entre duas geometrias para um veículo de levitação magnética usando supercondutores de alta temperatura (HTS), com zero-field-cooling (ZFC), do tipo YBCO. As duas geometrias são: uma geometria retangular, que usa blocos de magnetos permanentes para fazer a pista magnética, e um carro com blocos supercondutores, que levitam sobre a pista magnética; uma nova geometria cilíndrica que consiste numa pista magnética cilíndrica discreta, feita de magnetos permanentes, igualmente espaçados, e de supercondutores com uma geometria de meio anel, a levitar na pista magnética, com um espaçamento radial constante. A métrica de comparação entre as duas geometrias é a estabilidade lateral. Um protótipo da geometria retangular é usado para serem realizadas experiências para determinar a resposta do sistema a uma perturbação lateral. Para a nova geometria cilíndrica, simulações em 2D e 3D foram realizadas usando um programa de elementos finitos. As simulações serviram para o dimensionamento desta nova geometria, tendo em conta a grossura e profundidade dos supercondutores, do espaçamento entre os magnetos permanentes, e do espaçamento entre o supercondutor e os magnetos. O dimensionamento teve em conta os supercondutores conseguirem estar em equilíbrio estático, tendo em vista manter a simetria do sistema. As duas geometrias foram comparadas em relação às suas respostas a perturbações laterais. As conclusões foram que a geometria retangular apresenta uma resposta não linear e os deslocamentos laterais máximos para o qual o sistema ainda é estável são por volta de 21 mm., en=This dissertation makes the comparison between two types of geometries for a magnetic levitating vehicle using YBCO zero field cooled (ZFC) high temperature superconductors (HTS) under: a rectangular geometry, using rectangular bulks of permanent magnets (PM) for the tracks, and a car with superconductors; and a cylindrical geometry, consisting of a cylindrical magnetic track and superconductors with the geometry of a half ring. The metric for comparison is the lateral stability. The analysis made is the following: for the rectangular geometry, a prototype is used to make an analysis to estimates the lateral dynamics. For the cylindrical geometry, 2D and 3D simulations are made using a finite element method software. The simulations made are for the dimensioning of the cylindrical geometry, computing the levitation and lateral forces of the system. It was found that the rectangular geometry presents a non-linear response for a lateral displacement and the maximum displacement for which the system is still stable is around 21 mm. For the cylindrical geometry, the response is very close to linear and it has an inherent stability. However, the maximum displacements are lower than 21 mm, since the possible geometries have a small air gap, and the air gap is closely related to the possible lateral movement, due to the nature of the geometry. }
{pt=Superconductores de Alta Temperatura (HTS), Levitação Magnética (Maglev), Forças de Guiamento, Estabilidade Lateral, en=High-temperature superconductor (HTS), Magnetic Levitation (Maglev), Guidance Forces, Lateral Stability}

Junho 14, 2018, 15:30

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado